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如何更好地理解集成和失控的过程动力学
编辑: 来源: 发布时间:2018-11-28
    容器和柱上的许多重要过程控制回路在PID响应的时间范围内没有稳定状态,并且被分类为近似积分,在以前文章所讨论的,侧重于控制器调整。在过程的操作范围内,整合和失控过程根本没有稳定状态。如果没有足够的过程控制动作,这些过程可能会加速甚至加速到违反设备限制或安全仪表系统(SIS)的跳闸。
 
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    积分过程由总循环死区时间和积分过程增益定义(参见下图)。次要时间常数可用于描述响应中的初始滞后(弯曲)。积分过程增益是以每秒PID输入的百分比为单位的斜率,除以PID输出的百分比变化,得到倒数时间单位的增益(1 /秒)。Level是具有积分响应的最常见循环。
 
远东2-1.jpg
 
集成流程响应
    取决于操纵阀上的压降相对于开环测试期间压力变化的大小,气体压力具有接近积分或真实的积分响应。除非通过反应改变,否则批料组合物,pH和温度环基本上具有整合反应。对于仅比例控制器,积分过程将表现出自调节闭环响应。随着PID增益的增加,新的距初始工作点的距离减小。集成和“近集成”过程需要积极的比例操作。稳态增益除以近积分过程的开环时间常数实际上是开环积分过程增益。最大PID增益与过程时间常数或积分过程增益成反比。
    过程中的内部负反馈程度决定了当控制器处于手动状态并且PID输出发生变化时,过程是否会快速稳定,斜坡或发散。对于积分和失控过程,没有内部负反馈,因此没有稳定状态。当内部过程负反馈不存在或者更糟糕的是在失控过程中被正反馈代替时,来自控制器的负反馈量必须主要通过比例动作(控制器增益)的增加而增加。 
    失控过程由总回路死区时间,正反馈开环时间常数和开环失控过程增益定义(见图)。正反馈时间常数导致持续加速。次要时间常数可用于描述响应中的初始滞后(弯曲)。通过ISA书籍反应堆测量和控制进展中的附录F的反应堆能量平衡的常微分方程,可以最好地估算失控过程增益。
 
远东2-2.jpg
 
失控过程响应
    由于加速的安全问题,在失控过程中很少进行开环测试。手动控制失控过程非常困难。大多数真正的失控过程总是以自动或更高的模式运行。使用auto中的PID循环完成调整测试。用于这些回路的大控制器增益和积分时间提供了比例模式的控制器输出的阶跃变化,并且在四个死区时间内从积分模式可忽略不计的斜坡变化。具有可以超过冷却速率的放热反应的热释放的聚合和特种化学反应器可以对温度升高产生失控响应。
    确定流程响应的类型并相应地选择调整规则。对流程进行步骤更改,以确定总死区时间,开环增益和辅助时间常数。如果该过程在此时间范围内继续加速或加速,则过程响应接近积分,积分或失控。这些过程的开环增益是积分过程增益(斜率变化除以控制器输出的变化),并使用积分过程调整规则。澳门葡京娱乐厂PID结构和调整设置必须提供马上动作,使PID输出超过其最终静止值,而不是积分作用。对于未来文章中讨论的稳压罐液位控制,澳门葡京娱乐厂将看到控制器增益被调节以最大化吸取可变性。
 

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